Долгота

Массовая гибель кораблей адмирала Шовелла у островов Силли в самом начале восемнадцатого века вызвала очередной всплеск долготного ажиотажа.

И здесь в гонку вступили ещё два участника, которым в итоге не досталось ничего, кроме насмешек и унижения: друзья-математики Уильям Уистон и Гемфри Диттон. Уистон, автор оригинальной теории Всемирного потопа, к тому времени не только сменил своего наставника, Исаака Ньютона, на посту Лукасовского профессора математики в Кембридже, но и успел лишиться должности из-за неортодоксальных религиозных взглядов. Диттон преподавал математику в лондонской благотворительной Школе Христа. Долгие вечера друзья проводили за приятной беседой и однажды придумали, как разрешить проблему долготы.

Позже в печати они изложили ход своих рассуждений. Мистер Диттон высказал мысль, что сигналом для моряков может служить звук. Если в определённое время в известных точках производить пушечные выстрелы либо другой громкий шум, в океане появятся слышимые ориентиры. Мистер Уистон горячо согласился и рассказал, что во время морского сражения у мыса Бичи-Хед находился в Кембридже, на удалении в девяносто миль, и тем не менее собственными ушами отчётливо слышал канонаду. Более того, он знает от надёжных людей, что во время Голландской войны грохот артиллерии долетал «до середины Англии, на куда большее расстояние».

Соответственно, если разместить в стратегических точках сигнальные корабли, проблема долготы разрешится. В известное время производится выстрел из пушки; всякий капитан в зоне слышимости сможет засечь его по локальному времени корабля, после чего, учтя скорость звука, легко определит своё местонахождение.

Увы, мореходы, с которыми Уистон и Диттон поделились своим планом, их обескуражили: оказывается, звук разносится над морем не настолько надёжно. Тут бы проект и похоронили, не приди Уистону мысль совместить звук и свет. Если сигнальную мортиру зарядить бомбой, которая взлетит на милю в воздух и там взорвётся, моряки смогут засечь время от вспышки до того, как грохот выстрела достигнет корабля — примерно как, отсчитывая секунды от молнии до раската грома, можно узнать, далеко ли гроза.

Уистона, разумеется, тревожило, как далеко будет видна вспышка, поэтому он с особым удовольствием наблюдал фейерверк в честь заключения Утрехтского мира 7 июля 1713 года. Зрелище убедило его, что бомбу, разорвавшуюся на высоте 6440 футов (так он оценивал максимальные возможности тогдашних мортир), удастся разглядеть с расстояния в сто миль. Уистон с Диттоном тут же взялись за статью. Она была опубликована на следующей неделе в «Гардиан» и предлагала такие меры.

Вдоль всех основных торговых путей надо разместить с интервалом 600 миль суда особого типа. Здесь Уистон и Диттон затруднений не предвидели, поскольку недооценили требуемую длину якорных цепей. Они считали, что глубина Атлантического океана не превышает триста морских саженей (650 м), хотя на самом деле она составляет в среднем две тысячи морских саженей, а кое-где океанское дно опускается до отметки 3450 морских саженей.

Там, где глубина не позволит зацепиться якорем за дно, Уистон и Диттон предлагали опускать в нижние слои воды (где, по их мнению, отсутствуют течения) плавучие якоря. Так или иначе, рассуждали они, мелкие затруднения устранятся по ходу дела методом проб и ошибок.

Оставалась задача посложнее: найти широту и долготу каждого плавучего корпуса, ведь сигнал должен был исходить из точки с известными координатами. Их математики планировали определять по спутникам Юпитера либо даже по солнечным или лунным затмениям, благо делать это предстояло нечасто. Годился даже метод лунных расстояний — в любом случае капитаны проходящих кораблей избавлялись от сложных астрономических наблюдений и трудоёмких расчётов.

Итак, штурману требовалось всего лишь дождаться полуночной вспышки, засечь время от неё до грохота выстрела и плыть дальше, зная своё местоположение относительно точки с известными координатами. Если туман не позволит увидеть вспышку, какие-никакие прикидки можно сделать по звуку, тем более что вскоре представится возможность уточнить координаты — ведь впереди ещё такое же сигнальное судно.

Авторы рассчитывали, что ни пираты, ни военные корабли противников не посягнут на плавучие корпуса, более того, что все морские державы возьмут их под своё покровительство. Следует издать законы, по которым «величайшим преступлением будет нанести им ущерб либо подражать их сигналам для забавы или обмана».

Критики тут же заметили, что если преодолеть все явные затруднения (в первую очередь огромную стоимость проекта), останется много других препятствий. В частности, для обслуживания плавучих корпусов потребуются тысячи матросов, а жизнь у бедняг будет хуже, чем у смотрителей маяков: одиночество во власти стихий, угроза голода, вынужденная трезвость...

10 декабря 1713 года предложение Уистона и Дитгона было опубликовано повторно, на сей раз в «Англичанине». В 1714 году оно вышло книгой под названием «Новый метод определения долготы на море и на суше». Несмотря на все очевидные изъяны проекта, Уистон и Диттон всколыхнули общественное мнение. Со своей неукротимой настойчивостью и тягой к общественному признанию два математика сумели объединить лондонских судовладельцев и капитанов. Весной 1714 года они составили петицию за подписями «капитанов кораблей её величества, лондонских купцов и шкиперов торгового флота». Этот документ, брошенный парламенту как перчатка, требовал от правительства приблизить день, когда проблема долготы перестанет быть проблемой, а для этого объявить крупную награду тому, кто найдёт практичный и точный метод её определения.

Купцы и военные моряки настаивали на учреждении комитета, который рассмотрел бы текущее состояние дел и выделил деньги на развитие самых перспективных проектов. А главное — они требовали объявить неслыханную награду за окончательное решение.

6.

Премия

Петиция купцов и военных моряков поступила в Вестминстерский дворец 25 мая 1714 года. Комитет собрался уже в июне.

Его членам было приказано действовать быстро, и они обратились к сэру Исааку Ньютону (в ту пору — маститому семидесятидвухлетнему старцу) и его другу Эдмунду Галлею. Галлей за несколько лет до того совершил плавание к острову Святой Елены и составил каталог звёзд Южного неба — которое в этом смысле было тогда непаханым полем. За свой каталог (включавший более трёхсот звёзд) Галлей был избран в Королевское общество. Кроме того, он много путешествовал, составляя карту магнитных склонений, так что о проблеме долготы знал не понаслышке.

Ньютон приготовил письменный доклад, который и зачитал на собрании комитета, после чего, превозмогая «умственную усталость», ответил на вопросы собравшихся. Он подытожил существующие методы нахождения долготы, добавив, что все они верны в теории, но «трудноисполнимы», что, конечно, было большим преуменьшением. Вот, например, как Ньютон описал подход часовщиков: «Один из методов основан на точных часах. Однако по причине движения судна, смены холода и тепла, сырости и влажности, а также разной силы притяжения на разных широтах таковые часы до сих пор не изготовлены». И вряд ли будут изготовлены, подразумевали его слова.

Быть может, Ньютон описал метод перевозки часов первым, чтобы выставить его на посмешище, прежде чем перейти к более многообещающим, хотя и несовершенным пока астрономическим решениям. Он упомянул луны Юпитера, которые прочно утвердились на суше, но на шаткой палубе до сих пор давали шаткие результаты. Напомнил про способы, основанные на исчезновении опорных звёзд за диском нашего собственного спутника, на солнечных и лунных затмениях, и «метод лунных расстояний», в котором требовалось определить видимое расстояние от Луны до Солнца днём, до конкретных звёзд — ночью. (В то самое время, пока Ньютон говорил, Флемстид в Королевской обсерватории дни и ночи корпел над таблицами для этого хвалёного метода.)